Detail předmětu

Základy programování

FIT-IZPAk. rok: 2014/2015

Algoritmy a řešení problémů: strategie řešení problémů, strukturovaná dekompozice, pojem a vlastnosti algoritmu. Základní programovací konstrukty: syntaxe a sémantika vyššího programovacího jazyka, proměnné, typy, výrazy, řídicí struktury, procedury a funkce, předávání parametrů, vstupy/výstupy, zpracování výjimečných stavů. Základní datové struktury: primitivní datové typy, strukturované datové typy: pole, záznam, soubor, znakové řetězce. Dynamické datové struktury, typ ukazatel. Strategie pro volbu vhodné datové struktury. Rekurze, pojem rekurze. Globální a lokální proměnné. Jednoduché rekurzivní funkce (procedury). Modulární návrh a abstrakce. Pojmy a algoritmy budou ilustrovány využitím vhodného programovacího jazyka (ISO/IEC 9899:1999 Programming languages - C).

Jazyk výuky

čeština, angličtina

Počet kreditů

Garant předmětu

doc. RNDr. Jitka Kreslíková, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav informačních systémů (UIFS)

Výsledky učení předmětu

Student se naučí analyzovat a navrhovat jednoduché algoritmy pro počítače. Seznámí se se základní koncepcí programovacích jazyků. Naučí se vytvářet programy ve vyšších programovacích jazycích. Porozumí EBNF pro popis syntaxe programovacího jazyka. Osvojí si odborné pojmy z oblasti programování, syntax a sémantiku programovacího jazyka.

Student se naučí řešit jednoduché problémy na počítači formou projektů. Naučí se vytvářet programovou dokumentaci a obhájit výsledky řešeného projektu.

Prerekvizity

Předmět je zařazen v zimním semestru prvního ročníku bakalářského studijního programu. U studentů se proto předpokládají pouze běžné znalosti práce s počítačem na úrovni střední školy.

Způsob a kritéria hodnocení

  • Pro získání zápočtu a tím pro připuštění k závěrečné zkoušce musí student získat celkově nejméně 20 bodů z projektů, cvičení a půlsemestrálního testu.
  • Pokud bude odhaleno plagiátorství nebo nedovolená spolupráce na projektech, zápočet nebude udělen a dále bude zváženo zahájení disciplinárního řízení.

Osnovy výuky

    Osnova přednášek:
    1. Vlastnosti algoritmů, notace a zápis algoritmů.
    2. Techniky řešení problémů. Návrh a implementace algoritmů.
    3. Principy vyšších programovacích jazyků. Symboly, oddělovače, konstanty, identifikátory, proměnné, reprezentace čísel, návěští.
    4. Koncepce dat. Jednoduché datové typy. Výrazy a příkazy.
    5. Řídicí struktury. Bloková struktura programu, rozsah platnosti identifikátorů.
    6. Funkce, parametry funkcí.
    7. Textové soubory, standardní vstup/výstup.
    8. Strukturované datové typy.
    9. Rekurze v programování.
    10. Typ ukazatel a dynamické proměnné. Spojové struktury.
    11. Základní metody řazení.
    12. Základní metody vyhledávání.
    13. Verifikace programů, ladění a dokumentace.

    Osnova laboratorních cvičení:
    1. týden v semestru je seznámení s provozním řádem, důležité informace a pokyny, informace ke studiu, rozdělení a přihlášení se do laboratoří, (Zapsané předměty --> IZP --> Termín laboratoří), Unix pro začínající studenty, diskusní skupiny IZP, IUS (každý student napíše zkušební dotaz a odpověď na dotaz v těchto diskusích), vývojové prostředí jazyka C.
    2. - 4. týden v semestru je volné využití laboratoří pro samostatné řešení domácích úloh v jazyce C.
    5., 7. - 13. týden v semestru jsou interaktivní počítačová cvičení, konzultace k projektům a k ladění programů. Obhajoba a odevzdání 3 projektů.

    Osnova počítačových cvičení:
      Demonstrační cvičení:
    1. Seznámení s vývojovým prostředím programů v jazyce C v MS Windows a v Linuxu. Editace programů. Struktura programů. Nápověda. Nástroje ladění programů.
    2. Jednoduché programy v jazyce C, zpracování parametrů příkazové řádky, práce se standardním I/O.
    3. Iterační výpočty, analýza, návrh ke 2. projektu, ukázka dokumentace.
    4. Práce s poli, s maticemi, se soubory.
    5. Standardní knihovny. Jednoduché programy v jazyku C.

      Interaktivní cvičení:
    1. Tvorba programů, funkce.
    2. Řídicí struktury, řetězce a stdio.
    3. Typ ukazatel, alokace paměti, rekurentní problémy.
    4. Práce se soubory, práce s maticemi.
    5. Vyhledávání a řazení.

    Osnova ostatní - projekty, práce:
    1. Počítání slov.
    2. Iterační výpočty.
    3. Hledání obrazců.

Učební cíle

Naučit se analyzovat vybrané problémy a stanovit elementární algoritmy k jejich řešení. Seznámit se s principy a vlastnostmi vyšších programovacích jazyků a zvolený jazyk ovládnout na úrovni nezbytné pro implementaci algoritmů. Seznámit se s organizací dat při řešení problémů. Aktivně ovládnout základní algoritmy a umět je aplikovat v praktických problémech. Seznámit se s hodnocením složitosti algoritmů. Seznámit se s principy testování programů. Naučit se používat prostředky pro ladění programů. Naučit se dokumentovat, obhajovat a prezentovat dosažené výsledky.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

  • Vypracování a odevzdání 3 projektů.
  • Obhajoba projektů v průběhu laboratorních cvičení.
  • 4 počítačová cvičení.
  • Odevzdaná a kontrolovaná dokumentace k jednomu projektu.
  • Půlsemestrální test.
  • Závěrečná písemná zkouška.
  • Formu nahrazování zameškané výuky stanoví asistent.

Základní literatura

BS ISO/IEC 9899:2011, Information technology. Programming languages. C, 2012, ISBN 978 0 580 80165 5. 
Cormen, T.: Introduction to Algorithms, The MIT Press, 2001, ISBN 0262032937. 
Harbison, P.: C: A Reference Manual (5th Edition), Prentice Hall, 2002, ISBN 013089592X.
Herout, P.: Učebnice jazyka C, Kopp, České Budějovice, 2009, 6. vyd., ISBN 978-80-7232-383-8.
Kadlec, V.: Učíme se programovat v jazyce C, Computer Press, Praha, 2005, ISBN 80-7226-715-9. 
The C Standard : Incorporating Technical Corrigendum 1, by Standards Institute British, John Wiley & Sons, 2002, ISBN 0470845732.
Virius, M.: Jazyky C a C++, Grada Publishing, 2011, ISBN 978-80-247-3917-5.
Wirth, N.: Algoritmy a štruktúry údajov, Alfa Bratislava, 1988. 

Doporučená literatura

BS ISO/IEC 9899:2011, Information technology. Programming languages. C, 2012, ISBN 978 0 580 80165 5.
Cormen, T.: Introduction to Algorithms, The MIT Press, 2001, ISBN 0262032937.
Harbison, P.: C: A Reference Manual (5th Edition), Prentice Hall, 2002, ISBN 013089592X.
Herout, P.: Učebnice jazyka C, Kopp, České Budějovice, 2009, 6. vyd., ISBN 978-80-7232-383-8.
Kadlec, V.: Učíme se programovat v jazyce C, Computer Press, Praha, 2005, ISBN 80-7226-715-9.
Kernighan, B., W., Ritchie, D., M.: Programovací jazyk C, Computer Press, Brno, 2006, ISBN 80-251-0897-X.
McConnell, S.: Code Complete, Microsoft Press, 2004, ISBN 0735619670.
Schildt, H.: Nauč se sám C, SoftPress s.r.o, Praha, 2001, ISBN 80-86497-16-X.
Schildt, H.: Teach Yourself C, McGraw-Hill Companies, 2001.
Soubor materiálů prezentovaných na přednáškách je dostupný na WWW.
Teaching materials available on WWW.
The C Standard : Incorporating Technical Corrigendum 1, by Standards Institute British, John Wiley & Sons, 2002, ISBN 0470845732.
Virius, M.: Jazyky C a C++, Grada Publishing, 2011, ISBN 978-80-247-3917-5.
Wirth, N.: Algoritmy a štruktúry údajov, Alfa Bratislava, 1988.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program IT-BC-3 bakalářský

    obor BIT , 1 ročník, zimní semestr, povinný